纸张机械强度测试方法及指标解析

通过紫外光照老化前后宣纸机械强度变化百分比和色差来评价宣纸耐久性的优劣。机械强度变化百分比计算公式如式（1）所示。采用CIE1976L*a*b*均匀颜色空间系统表示样品的颜色及颜色变化，其色差（ΔE*）计算公式如式（2）所示。

机械强度测试包括裂断长、裂断伸长率和撕裂指数的测试。试样的定量、厚度及紧度如表1所示。从表1可以看出：所测的古法宣纸的定量和厚度大于机制宣纸，两类宣纸的紧度相同。为了在相同定量下比较两类宣纸的机械强度，用裂断长来表示可能更合理，纸张裂断长为纸张的抗张强度除以该纸的定量。但因为撕裂度也会受定量的影响，因此，为了消除定量对撕裂度的影响，采用撕裂指数来相对比较强度的大小，撕裂指数的计算方法是用所测的撕裂度除以该纸的定量。

表1　试样定量、厚度及紧度(www.xing528.com)

公式（2）中ΔE*代表了研究对象颜色的变化，称为色差值，ΔE*越大表示颜色改变越明显，通常ΔE*＞3时，人眼可识别其颜色变化。ΔL*为明度差，明度L*的取值范围为0～100，0对应着黑色，100对应着白色。Δa*和Δb*为色品差，a*值越大，表示颜色感觉越偏品红色；a*值越小，则越偏绿色；b*值越大，表示颜色感觉越偏黄色；b*值越小，则越偏蓝色。

实验和数据处理过程：一是测定两类宣纸的定量、厚度、裂断长、裂断伸长率、撕裂指数和L*、a*、b*值；二是将两类宣纸同时放到QUV/SPRAY型紫外光照老化仪内，仪器其他条件一致，设定0，5，10，20，40，80，160，320，500h等光照时间；三是分别测定每个样品经过不同时间光照老化后的裂断长、裂断伸长率、撕裂指数和L*、a*、b*值。每个实验均有10个样品进行重复测试，去掉最大值和最小值后取均值。